新型防倒灌截流井控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型防倒灌截流井控制方法，步驟為：初始設(shè)定：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)截留井內(nèi)、下開式堰門上游液位高度為H，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自然水體液位高度為H′，設(shè)定下開式堰門最大防倒灌高度為Hmax，設(shè)定下開式堰門截流狀態(tài)下頂部高度H1，設(shè)定自然水體液位與下開式堰門頂部高度的安全距離為a；a.當(dāng)H′＞H且H′＞H1?a時(shí)，控制下開式堰門頂部高度始終為H′+a；當(dāng)自然水體液位上升時(shí)，下開式堰門隨之上升，直至頂部高度為Hmax；當(dāng)自然水體液位下降時(shí)，下開式堰門隨之下降，直至頂部高度為H1；b.當(dāng)H′＜H，控制截流井執(zhí)行排水程序。本發(fā)明控制方法簡(jiǎn)單有效，既能防倒灌又能安全排水行洪，實(shí)時(shí)調(diào)控下開式堰門攔截高度，反應(yīng)靈敏，調(diào)節(jié)過程快速安全。
【專利說明】
新型防倒灌截流井控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及排水系統(tǒng)，具體地指一種新型防倒灌截流井控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)城市排水工程中的合流制管道系統(tǒng)中，截流井早就存在。截流井用在雨污合流系統(tǒng)中，目的是為了將雨污水分離。旱季時(shí)因管中只有污水，截流井可以將污水截住，流往污水管道至污水處理廠，雨季時(shí)將初期雨水與污水截住并流入污水管道中，后期雨水溢流通過井中堰、或攔截閘門開啟，排向自然水體。但現(xiàn)有技術(shù)中的截流井，功能簡(jiǎn)單，當(dāng)自然水體液位高于截流井內(nèi)的液位時(shí)，無法避免自然水體的水倒灌進(jìn)入截流井內(nèi)，即現(xiàn)有截留井無法實(shí)現(xiàn)既能防倒灌又能安全排水行洪等功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種既能防倒灌又能安全行洪的防倒灌截流井控制方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種新型防倒灌截流井控制方法，所述截流井包括井體，所述井體前端連有進(jìn)水管道，所述井體后端連有排水管道通向自然水體，所述井體內(nèi)前端設(shè)有污水管道，所述污水管道與自然水體間設(shè)有下開式堰門，其特征在于，步驟為:
[0005]初始設(shè)定:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)截留井內(nèi)液位高度為H，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自然水體液位高度為IT，設(shè)定下開式堰門的最大防倒灌高度為關(guān)閉時(shí)頂部最大高度Hmax，設(shè)定下開式堰門截流狀態(tài)下頂部高度為截流倍數(shù)時(shí)對(duì)應(yīng)的液位高度Hl，設(shè)定自然水體液位與下開式堰門頂部高度的安全距離為a mm；
[0006]a.當(dāng)叱>!1且!1/ >Hl_a時(shí)，控制下開式堰門執(zhí)行防倒灌程序，所述防倒灌程序?yàn)?控制下開式堰門頂部高度始終為叱+a;當(dāng)自然水體液位上升時(shí)，下開式堰門隨之上升，直至下開式堰門頂部高度為Hmax;當(dāng)自然水體液位下降時(shí)，下開式堰門隨之下降，直至下開式堰門頂部高度為Hl;
[0007]b.當(dāng)叱<H，控制下開式堰門執(zhí)行排水程序。排水程序?yàn)樗|(zhì)型控制程序或雨量型控制程序。
[0008]優(yōu)選的，所述井體內(nèi)下開式堰門上下游分別設(shè)有第一液位傳感器和第二液位傳感器，井體上設(shè)有控制柜，控制柜內(nèi)設(shè)有控制單元，所述控制單元的信號(hào)輸入端與第一液位傳感器、第二液位傳感器的信號(hào)輸出端連接，所述控制單元的信號(hào)輸出端與下開式堰門的信號(hào)輸入端連接。
[0009]優(yōu)選的，所述排水程序?yàn)樗|(zhì)型控制程序，所述水質(zhì)型控制程序?yàn)?
[0010]a.當(dāng)降雨量為零時(shí)，控制截流井內(nèi)污水截流到污水管道，同時(shí)停止向排水管道排水；
[0011]b.當(dāng)降雨量大于零時(shí)，從降雨開始實(shí)時(shí)檢測(cè)截流井內(nèi)雨水中污染物的濃度，直至某一時(shí)刻t檢測(cè)的污染物濃度小于設(shè)定值，則將從降雨開始至t時(shí)刻之間的雨水判定為初雨；
[0012]c.從降雨開始至t時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi)，控制截流井內(nèi)的初雨截流到污水管道;超過t時(shí)刻控制截流井停止向污水管道排水，并控制雨水向排水管道排放。
[0013]進(jìn)一步的，所述水質(zhì)型控制程序的步驟c中，從降雨開始至t時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi)實(shí)時(shí)接收城市內(nèi)澇預(yù)警信號(hào)，當(dāng)接收到城市內(nèi)澇預(yù)警信號(hào)時(shí)，控制截流井內(nèi)雨水截流到污水管道，同時(shí)向排水管道排水；當(dāng)未接收到預(yù)警信號(hào)時(shí)，僅控制截流井內(nèi)雨水截流到污水管道，停止向排水管道排水。
[0014]進(jìn)一步的，所述水質(zhì)型控制程序的步驟c中，超過t時(shí)刻后再次檢測(cè)到污染物濃度超過設(shè)定值時(shí)，控制截流井內(nèi)污水截流到污水管道、同時(shí)停止向排水管道排水，直至污染物濃度小于設(shè)定值再控制截流井停止向污水管道排水、并控制雨水向排水管道排放。
[0015]進(jìn)一步的，所述水質(zhì)型控制程序中，超過t時(shí)刻后，再次檢測(cè)的污染物濃度超過設(shè)定值的一段時(shí)間內(nèi)，實(shí)時(shí)接收城市內(nèi)澇預(yù)警信號(hào)，當(dāng)接收到城市內(nèi)澇預(yù)警信號(hào)時(shí)，控制截流井內(nèi)雨水截流到污水管道，同時(shí)向排水管道排水;當(dāng)未接收到預(yù)警信號(hào)時(shí)，僅控制截流井內(nèi)雨水截流到污水管道，停止向排水管道排水。
[0016]優(yōu)選的，所述排水程序?yàn)橛炅啃涂刂瞥绦?，所述雨量型控制程序?yàn)?
[0017]I)定義初雨和初雨徑流時(shí)間T:初雨為從降雨形成地面徑流開始前Xmm降雨形成的徑流量;初雨徑流時(shí)間T為初雨降到地面徑流到截流井內(nèi)所需要的時(shí)間；
[0018]2)定義截流高度Hl和旱流水位H3:截流高度Hl為截流井截流倍數(shù)對(duì)應(yīng)的液位高度;旱流水位H3為晴天時(shí)最大污水流量對(duì)應(yīng)在截流井內(nèi)的液位；
[0019]3)同時(shí)，控制單元通過液位傳感器采集截流井內(nèi)液位信號(hào)和城市內(nèi)澇警戒信號(hào)，并通過雨量傳感器采集雨量信號(hào)，進(jìn)而控制雨污截流和城市防內(nèi)澇排水:
[0020]a.當(dāng)截流井內(nèi)液位不高于旱流水位H3時(shí)，控制污水管道處于開啟狀態(tài)，并控制下開式堰門的關(guān)閉高度為截流高度Hl;
[0021]b.當(dāng)截流井內(nèi)液位高于旱流水位H3且未收到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)時(shí)，污水管道繼續(xù)保持開啟狀態(tài)，下開式堰門繼續(xù)保持關(guān)閉高度為Hl，雨量傳感器開始收集降雨檢測(cè)雨量信號(hào)，當(dāng)雨量傳感器檢測(cè)到降雨達(dá)到初雨量Xmm時(shí)，雨量傳感器發(fā)出信號(hào)給控制單元，控制單元延遲時(shí)間T后發(fā)出指令控制污水管道關(guān)閉或部分關(guān)閉，并在污水管道關(guān)閉或部分關(guān)閉的同時(shí)完全開啟下開式堰門；
[0022]c.當(dāng)截流井內(nèi)液位高于旱流水位H3且未收到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)時(shí)，污水管道繼續(xù)保持開啟狀態(tài)，下開式堰門繼續(xù)保持關(guān)閉高度為Hl，雨量傳感器開始收集降雨檢測(cè)雨量信號(hào)，當(dāng)雨量傳感器檢測(cè)到的降雨還未達(dá)到初雨量Xmm卻收到城市內(nèi)潰警戒信號(hào)時(shí)，控制單元控制下開式堰門調(diào)節(jié)關(guān)閉高度直到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)解除，當(dāng)雨量傳感器檢測(cè)到降雨達(dá)到初雨量Xmm時(shí)，雨量傳感器發(fā)出信號(hào)給控制單元，控制單元延遲時(shí)間T后發(fā)出指令控制污水管道關(guān)閉或部分關(guān)閉，并在污水管道關(guān)閉或部分關(guān)閉的同時(shí)完全開啟下開式堰門；
[0023]d.當(dāng)截流井內(nèi)液位高于旱流水位H3且未收到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)時(shí)，污水管道繼續(xù)保持開啟狀態(tài)，下開式堰門繼續(xù)保持關(guān)閉高度為Hl，雨量傳感器開始收集降雨檢測(cè)雨量信號(hào)，當(dāng)雨量傳感器檢測(cè)到的降雨已達(dá)到初雨量Xmm但延時(shí)時(shí)間還未達(dá)到T卻收到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)時(shí)，控制單元控制下開式堰門調(diào)節(jié)關(guān)閉高度直到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)解除，當(dāng)延時(shí)時(shí)間達(dá)到T時(shí)，控制單元控制污水管道關(guān)閉或部分關(guān)閉，并在污水管道關(guān)閉或部分關(guān)閉的同時(shí)完全開啟下開式堰門。
[0024]進(jìn)一步的，所述雨量型控制程序的步驟c和步驟d中，所述調(diào)節(jié)下開式堰門的關(guān)閉高度是指:收到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)后，下開式堰門將逐步開啟，如果截流井內(nèi)液位沒有下降到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)解除，下開式堰門將繼續(xù)開啟直至完全開啟，如果截流井內(nèi)液位下降到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)解除，下開式堰門將逐漸關(guān)閉到截流高度H1。
[0025]進(jìn)一步的，所述雨量型控制程序的步驟a中當(dāng)截流井內(nèi)液位不高于旱流水位H3但控制單元收到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)時(shí)，控制單元控制污水管道關(guān)閉或部分關(guān)閉，并完全開啟下開式堰門。
[0026]進(jìn)一步的，所述雨量型控制程序的初雨徑流時(shí)間T為收水區(qū)最遠(yuǎn)端到截流井雨水進(jìn)水口的地面徑流時(shí)間，X取6?12。
[0027]本發(fā)明的有益效果為:
[0028]1.本發(fā)明通過液位傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)下開式堰門上下游兩側(cè)液位，當(dāng)截留井內(nèi)液位大于自然水體液位，可以向自然水體進(jìn)行排水，此時(shí)執(zhí)行排水程序，使初期雨水的有效分離，最大限度讓初期雨水全部截流到雨水調(diào)蓄池后送往污水處理廠。
[0029]2.當(dāng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到截留井內(nèi)液位小于自然水體液位，且自然水體液位已經(jīng)上升至大于Hl-a時(shí)，證明自然水體液位已經(jīng)到達(dá)危險(xiǎn)狀態(tài)，需要開始執(zhí)行防倒灌程序，因此根據(jù)自然水體實(shí)時(shí)液位靈活控制下開式堰門攔截高度，使其一直與自然水體保持安全高度。
[0030]3.本發(fā)明控制方法簡(jiǎn)單有效，既能防倒灌又能安全排水行洪，實(shí)時(shí)調(diào)控下開式堰門攔截高度，反應(yīng)靈敏，調(diào)節(jié)過程快速安全。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明截流井結(jié)構(gòu)示意圖
[0032]圖2為圖1俯視圖
[0033]圖3為截流時(shí)本發(fā)明截流井工作原理圖
[0034]圖4為防倒灌時(shí)本發(fā)明截流井工作原理圖
[0035]圖5為水質(zhì)型控制程序時(shí)截流井結(jié)構(gòu)示意圖
[0036]其中:丨.井體2.進(jìn)水管道3.自然水體4.污水管道5.流量控制閘門6.浮動(dòng)擋板7.下開式堰門8.1第一液位傳感器8.2第二液位傳感器9.雨量計(jì)10.控制柜11.排水管道12.水質(zhì)傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0038]如圖1-2所示，本發(fā)明截流井包括井體I，井體I為混凝土構(gòu)筑物，井體I前端連有合流制的進(jìn)水管道2，井體I后端連有排水管道11通向自然水體3，井體I內(nèi)前端設(shè)有污水管道4，污水管道4管口處設(shè)有流量控制閘門5，污水管道4與自然水體3間設(shè)有下開式堰門7，本實(shí)施例中下開式堰門7設(shè)置在井體I內(nèi)后端，也可以設(shè)置于自然水體3內(nèi)與井體I連通處。井體I內(nèi)流量控制閘門5與下開式堰門7間設(shè)有斜置的浮動(dòng)擋板6，浮動(dòng)擋板6用于引導(dǎo)井內(nèi)浮渣進(jìn)入污水管道4。下開式堰門7動(dòng)力為液動(dòng)或電動(dòng)，井體I在下開式堰門7兩側(cè)分別設(shè)有第一液位傳感器8.1(上游側(cè))和第二液位傳感器8.2(下游側(cè))，井體I上設(shè)有雨量計(jì)9和控制柜10。
[0039]控制柜10內(nèi)設(shè)有控制單元，控制單元的信號(hào)輸入端與第一液位傳感器8.1、第二液位傳感器8.2的信號(hào)輸出端連接，控制單元的信號(hào)輸出端與下開式堰門7信號(hào)輸入端連接?？刂茊卧ㄟ^接收第一液位傳感器8.1、第二液位傳感器8.2的信號(hào)控制下開式堰門7進(jìn)行截流井防倒灌。
[0040]本發(fā)明防倒灌截流井控制方法為:
[0041]初始設(shè)定:通過第一液位傳感器8.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)截留井內(nèi)、下開式堰門7上游液位高度H，通過第二液位傳感器8.2實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自然水體3液位高度W，截流井通過下開式堰門7進(jìn)行截流，此時(shí)截流井的截流高度即為下開式堰門7頂部高度，設(shè)定下開式堰門7的最大防倒灌高度為關(guān)閉時(shí)堰門頂部能達(dá)到的最大高度Hmax，設(shè)定下開式堰門7截流狀態(tài)下頂部高度為截流倍數(shù)時(shí)對(duì)應(yīng)的液位高度Hl (截流狀態(tài)下下開式堰門7高度始終為Hl，H1可根據(jù)情況選擇，Hl <Hmax;節(jié)流倍數(shù)為合流制排水系統(tǒng)在降雨時(shí)截留的雨水量與旱流污水量之比值，該比值為指定的數(shù)值)，設(shè)定自然水體與下開式堰門頂部的安全距離為a 111111，300多&多10(本實(shí)施例a為15，a數(shù)值可以根據(jù)情況調(diào)節(jié))。
[0042]具體防倒灌控制過程為:
[0043]如圖3所示，當(dāng)晴天以及下小雨時(shí)，下開式堰門7處于截流狀態(tài)，旱流污水和初期雨水經(jīng)污水管道4流入污水處理廠，浮動(dòng)擋板6將井內(nèi)浮渣引導(dǎo)進(jìn)入污水管道4，此時(shí)下開式堰門7維持截流高度Hl不變。
[0044]a.當(dāng)?shù)谝灰何粋鞲衅?.1、第二液位傳感器8.2檢測(cè)到叱、!!且叱>Hl_a時(shí)，控制單元控制下開式堰門7執(zhí)行防倒灌程序，防倒灌程序?yàn)?控制下開式堰門7頂部高度始終為叱+a;當(dāng)自然水體液位上升時(shí)，下開式堰門7隨之上升，直至下開式堰門7頂部高度為Hmax，如圖4所示；當(dāng)自然水體液位下降時(shí)，下開式堰門7隨之下降，直至下開式堰門7頂部高度為Hl，在防倒灌程序中，下開式堰門7頂部高度始終在Hmax與Hl之間(包括端點(diǎn)值)。
[0045]b.當(dāng)叱<H，控制單元控制下開式堰門7執(zhí)行排水程序。排水程序?yàn)橛炅啃涂刂瞥绦蚧蛩|(zhì)型控制程序。
[0046]采用水質(zhì)型控制程序時(shí):井體I內(nèi)下開式堰門7上游側(cè)安裝水質(zhì)傳感器12，如圖5所示，水質(zhì)傳感器12用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)截流井內(nèi)污染物的濃度，水質(zhì)傳感器12輸出端連接控制單元輸入端?？刂茊卧糜诮邮盏谝灰何粋鞲衅?.1信號(hào)、水質(zhì)傳感器12、雨量計(jì)9信號(hào)以及城市內(nèi)澇預(yù)警信號(hào)，控制流量控制閘門5、下開式堰門7。
[0047]本發(fā)明水質(zhì)型控制程序?yàn)?
[0048]先初始設(shè)定:晴天不降雨時(shí)，下開式堰門7的關(guān)閉高度為Hl(此高度為截流井的截流高度，此高度可以調(diào)節(jié)，定義同防倒灌程序中Hl)；警戒水位為H2(超過警戒水位，城市就會(huì)產(chǎn)生內(nèi)澇)；雨水中污染物的濃度(如TSS)設(shè)定值C，當(dāng)截流井內(nèi)雨水的濃度大于C時(shí)，判定為初雨，當(dāng)截流井內(nèi)雨水的濃度小于C時(shí)，則判定為后期雨水。
[0049]具體排水控制過程如下:
[0050]晴天不降雨(即降雨量為零，通過雨量計(jì)判斷)時(shí)，控制單元控制污水管道4上的流量控制閘門5(或刀閘閥)處于開啟狀態(tài)、下開式堰門7關(guān)到一定高度Hl，晴天的旱流污水被截流到污水管道4，流到污水處理廠進(jìn)行處理。
[0051 ]降雨(g卩降雨量大于零，通過雨量計(jì)判斷)時(shí)，控制單元控制污水管道4上的流量控制閘門5(或刀閘閥)保持開啟狀態(tài)，前期的初期雨水與旱流污水一起被截流至污水管道4中；降雨發(fā)生時(shí)，水質(zhì)傳感器12實(shí)時(shí)檢測(cè)截流井內(nèi)雨水中污染物(如TSS)的濃度，當(dāng)TSS濃度低于設(shè)定值C時(shí)，控制單元發(fā)出指令控制污水管道4上的流量控制閘門5關(guān)閉(或部分關(guān)閉，關(guān)閉位置可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需要自由設(shè)定)停止截流，同時(shí)，控制單元發(fā)出指令控制下開式堰門7開啟，后期雨水就直接排放到自然水體3，保證行洪的安全。在后期降雨過程中，當(dāng)水質(zhì)傳感器12再次檢測(cè)到污染物濃度大于等于設(shè)定值時(shí)，控制單元控制污水管道4上的流量控制閘門5開啟(或部分開啟，開啟位置可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需要自由設(shè)定)，截流井內(nèi)污水截流到污水管道4，同時(shí)下開式堰門7關(guān)到一定高度Hl，停止向排水管道11排水。
[0052]如果水質(zhì)傳感器12實(shí)時(shí)檢測(cè)截流井內(nèi)雨水TSS的濃度高于設(shè)定值C，但第一液位傳感器8.1檢測(cè)到截流井內(nèi)的液位(由第一液位傳感器8.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)截留井內(nèi)、下開式堰門上游液位高度H)已經(jīng)超過警戒水位時(shí)，控制單元會(huì)接收到城市內(nèi)澇預(yù)警信號(hào)，發(fā)出指令，控制下開式堰門7開啟，堰門的開度取決于截流井內(nèi)的液位情況(當(dāng)液位超過警戒水位時(shí)，下開式堰門7將開啟，如果水位沒有下降到警戒水位以下，下開式堰門7將繼續(xù)開啟直至完全開啟；如果液位低于警戒水位H2時(shí)，下開式堰門7將逐漸關(guān)閉到晴天時(shí)對(duì)應(yīng)的高度Hl )，在此過程中，污水管道4上的流量控制閘門保持開啟狀態(tài)，保證初雨盡量截流到污水處理廠。當(dāng)檢測(cè)截流井內(nèi)雨水TSS的濃度低于設(shè)定值C后，控制單元發(fā)出指令控制污水管道4上的流量控制閘門5關(guān)閉(或部分關(guān)閉，關(guān)閉位置可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需要自由設(shè)定)，同時(shí)，控制單元發(fā)出指令控制下開式堰門7開啟，后期雨水就直接排放到自然水體3，保證行洪的安全。
[0053]采用雨量型控制程序時(shí):截流井內(nèi)除未設(shè)置水質(zhì)傳感器12，結(jié)構(gòu)與水質(zhì)型控制程中結(jié)構(gòu)相同，具體結(jié)構(gòu)如圖1-2所示?？刂茊卧糜诮邮盏谝灰何粋鞲衅?.1信號(hào)、雨量計(jì)9信號(hào)以及城市內(nèi)澇預(yù)警信號(hào)，控制流量控制閘門5、下開式堰門7。
[0054]本發(fā)明雨量型控制程序?yàn)?
[0055]I)設(shè)定初雨為從降雨形成地面徑流開始前1mm降雨形成的徑流量;初雨徑流時(shí)間T為初雨降到地面徑流到截流井內(nèi)所需要的時(shí)間；截流高度Hl為截流井截流倍數(shù)對(duì)應(yīng)的液位高度，此高度可以調(diào)節(jié)(定義同防倒灌程序中Hl)，晴天時(shí)，下開式堰門7的關(guān)閉高度為Hl;旱流水位H3為晴天時(shí)最大污水流量對(duì)應(yīng)在截流井內(nèi)的液位;警戒水位為H2(超過警戒水位，城市就會(huì)產(chǎn)生內(nèi)澇，定義同水質(zhì)型控制程序中的警戒水位)。
[0056]2)晴天時(shí)，當(dāng)截流井內(nèi)液位(由第一液位傳感器8.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)截留井內(nèi)、下開式堰門上游液位高度H)不高于旱流水位H3，污水管道4上的流量控制閘門5處于開啟狀態(tài)，下開式堰門7關(guān)到一定高度Hl(此高度為截流井的截流高度，此高度可以調(diào)節(jié))，晴天的污水被截流到污水管5，經(jīng)過流量控制閘門5流到污水處理廠進(jìn)行處理。
[0057]具體排水過程為:
[0058]降雨時(shí)，污水管道4上的流量控制閘門5保持開啟狀態(tài)，前期的初雨與旱流污水一起被截流至污水管5中，降雨發(fā)生時(shí)，雨量計(jì)9對(duì)降雨進(jìn)行定量，當(dāng)降雨達(dá)到初雨量10mm，雨量計(jì)9發(fā)出信號(hào)給控制單元，控制單元延遲時(shí)間T(T為初雨徑流時(shí)間)后，發(fā)出指令控制污水管道4上的流量控制閘門5關(guān)閉或部分關(guān)閉(關(guān)閉位置可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需要自由設(shè)定)，同時(shí)，控制單元發(fā)出指令控制下開式堰門7開啟，后期雨水就直接排放到自然水體，保證行洪的安全。
[0059]如果當(dāng)降雨沒有達(dá)到初雨量1mm時(shí)(或者降雨量達(dá)到1mm后，但延時(shí)時(shí)間T還沒有達(dá)到時(shí))，但截流井內(nèi)液位已經(jīng)超過警戒水位Η2時(shí)，即控制單元收到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)時(shí)，控制單元發(fā)出指令，控制下開式堰門7開啟，下開式堰門7的開度取決于截流井內(nèi)液位情況，當(dāng)截流井內(nèi)液位超過警戒水位H2時(shí)，下開式堰門7將開啟，如果截流井內(nèi)液位沒有下降到警戒水位H2以下(S卩:城市內(nèi)澇警戒信號(hào)未解除)，下開式堰門7將繼續(xù)開啟直至完全開啟；如果截流井內(nèi)液位低于警戒水位H2時(shí)，即城市內(nèi)澇警戒信號(hào)解除，下開式堰門7將逐漸關(guān)閉到晴天時(shí)對(duì)應(yīng)的高度Hl，在此過程中，污水管道4上的流量控制閘門5保持開啟狀態(tài)，保證初雨盡量截流到污水處理廠。當(dāng)降雨達(dá)到初雨量1mm后(或者延時(shí)時(shí)間T達(dá)到后)，控制單元發(fā)出指令控制污水管道4上的流量控制閘門關(guān)閉或部分關(guān)閉，同時(shí)，控制單元發(fā)出指令控制下開式堰門7開啟，后期雨水就直接排放到自然水體3中，保證行洪的安全。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型防倒灌截流井控制方法，所述截流井包括井體，所述井體前端連有進(jìn)水管道，所述井體后端連有排水管道通向自然水體，所述井體內(nèi)前端設(shè)有污水管道，所述污水管道與自然水體間設(shè)有下開式堰門，其特征在于，步驟為: 初始設(shè)定:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)截留井內(nèi)液位高度為H，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自然水體液位高度為礦，設(shè)定下開式堰門的最大防倒灌高度為關(guān)閉時(shí)頂部最大高度Hmax，設(shè)定下開式堰門截流狀態(tài)下頂部高度為截流倍數(shù)時(shí)對(duì)應(yīng)的液位高度Hl，設(shè)定自然水體液位與下開式堰門頂部高度的安全距離為a mm； a.當(dāng)叱>!1且!1/>Hl_a時(shí)，控制下開式堰門執(zhí)行防倒灌程序，所述防倒灌程序?yàn)?控制下開式堰門頂部高度始終為叱+a;當(dāng)自然水體液位上升時(shí)，下開式堰門隨之上升，直至下開式堰門頂部高度為Hmax;當(dāng)自然水體液位下降時(shí)，下開式堰門隨之下降，直至下開式堰門頂部高度為Hl; b.當(dāng)叱<H，控制下開式堰門執(zhí)行排水程序。2.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述井體內(nèi)下開式堰門上下游分別設(shè)有第一液位傳感器和第二液位傳感器，井體上設(shè)有控制柜，控制柜內(nèi)設(shè)有控制單元，所述控制單元的信號(hào)輸入端與第一液位傳感器、第二液位傳感器的信號(hào)輸出端連接，所述控制單元的信號(hào)輸出端與下開式堰門的信號(hào)輸入端連接。3.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述排水程序?yàn)樗|(zhì)型控制程序，所述水質(zhì)型控制程序?yàn)? a.當(dāng)降雨量為零時(shí)，控制截流井內(nèi)污水截流到污水管道，同時(shí)停止向排水管道排水； b.當(dāng)降雨量大于零時(shí)，從降雨開始實(shí)時(shí)檢測(cè)截流井內(nèi)雨水中污染物的濃度，直至某一時(shí)刻t檢測(cè)的污染物濃度小于設(shè)定值，則將從降雨開始至t時(shí)刻之間的雨水判定為初雨； c.從降雨開始至t時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi)，控制截流井內(nèi)的初雨截流到污水管道;超過t時(shí)刻控制截流井停止向污水管道排水，并控制雨水向排水管道排放。4.如權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述水質(zhì)型控制程序的步驟c中，從降雨開始至t時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi)實(shí)時(shí)接收城市內(nèi)澇預(yù)警信號(hào)，當(dāng)接收到城市內(nèi)澇預(yù)警信號(hào)時(shí)，控制截流井內(nèi)雨水截流到污水管道，同時(shí)向排水管道排水；當(dāng)未接收到預(yù)警信號(hào)時(shí)，僅控制截流井內(nèi)雨水截流到污水管道，停止向排水管道排水。5.如權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述水質(zhì)型控制程序的步驟c中，超過t時(shí)刻后再次檢測(cè)到污染物濃度超過設(shè)定值時(shí)，控制截流井內(nèi)污水截流到污水管道、同時(shí)停止向排水管道排水，直至污染物濃度小于設(shè)定值再控制截流井停止向污水管道排水、并控制雨水向排水管道排放。6.如權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述水質(zhì)型控制程序中，超過t時(shí)刻后，再次檢測(cè)的污染物濃度超過設(shè)定值的一段時(shí)間內(nèi)，實(shí)時(shí)接收城市內(nèi)澇預(yù)警信號(hào)，當(dāng)接收到城市內(nèi)澇預(yù)警信號(hào)時(shí)，控制截流井內(nèi)雨水截流到污水管道，同時(shí)向排水管道排水；當(dāng)未接收到預(yù)警信號(hào)時(shí)，僅控制截流井內(nèi)雨水截流到污水管道，停止向排水管道排水。7.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述排水程序?yàn)橛炅啃涂刂瞥绦?，所述雨量型控制程序?yàn)? I)定義初雨和初雨徑流時(shí)間T:初雨為從降雨形成地面徑流開始前Xmm降雨形成的徑流量;初雨徑流時(shí)間T為初雨降到地面徑流到截流井內(nèi)所需要的時(shí)間； 2)定義截流高度Hl和旱流水位H3:截流高度Hl為截流井截流倍數(shù)對(duì)應(yīng)的液位高度;旱流水位H3為晴天時(shí)最大污水流量對(duì)應(yīng)在截流井內(nèi)的液位； 3)同時(shí)，控制單元通過液位傳感器采集截流井內(nèi)液位信號(hào)和城市內(nèi)澇警戒信號(hào)，并通過雨量傳感器采集雨量信號(hào)，進(jìn)而控制雨污截流和城市防內(nèi)澇排水: a.當(dāng)截流井內(nèi)液位不高于旱流水位H3時(shí)，控制污水管道處于開啟狀態(tài)，并控制下開式堰門的關(guān)閉高度為截流高度Hl; b.當(dāng)截流井內(nèi)液位高于旱流水位H3且未收到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)時(shí)，污水管道繼續(xù)保持開啟狀態(tài)，下開式堰門繼續(xù)保持關(guān)閉高度為Hl，雨量傳感器開始收集降雨檢測(cè)雨量信號(hào)，當(dāng)雨量傳感器檢測(cè)到降雨達(dá)到初雨量Xmm時(shí)，雨量傳感器發(fā)出信號(hào)給控制單元，控制單元延遲時(shí)間T后發(fā)出指令控制污水管道關(guān)閉或部分關(guān)閉，并在污水管道關(guān)閉或部分關(guān)閉的同時(shí)完全開啟下開式堰門； c.當(dāng)截流井內(nèi)液位高于旱流水位H3且未收到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)時(shí)，污水管道繼續(xù)保持開啟狀態(tài)，下開式堰門繼續(xù)保持關(guān)閉高度為Hl，雨量傳感器開始收集降雨檢測(cè)雨量信號(hào)，當(dāng)雨量傳感器檢測(cè)到的降雨還未達(dá)到初雨量Xmm卻收到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)時(shí)，控制單元控制下開式堰門調(diào)節(jié)關(guān)閉高度直到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)解除，當(dāng)雨量傳感器檢測(cè)到降雨達(dá)到初雨量Xmm時(shí)，雨量傳感器發(fā)出信號(hào)給控制單元，控制單元延遲時(shí)間T后發(fā)出指令控制污水管道關(guān)閉或部分關(guān)閉，并在污水管道關(guān)閉或部分關(guān)閉的同時(shí)完全開啟下開式堰門； d.當(dāng)截流井內(nèi)液位高于旱流水位H3且未收到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)時(shí)，污水管道繼續(xù)保持開啟狀態(tài)，下開式堰門繼續(xù)保持關(guān)閉高度為Hl，雨量傳感器開始收集降雨檢測(cè)雨量信號(hào)，當(dāng)雨量傳感器檢測(cè)到的降雨已達(dá)到初雨量Xmm但延時(shí)時(shí)間還未達(dá)到T卻收到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)時(shí)，控制單元控制下開式堰門調(diào)節(jié)關(guān)閉高度直到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)解除，當(dāng)延時(shí)時(shí)間達(dá)至IJT時(shí)，控制單元控制污水管道關(guān)閉或部分關(guān)閉，并在污水管道關(guān)閉或部分關(guān)閉的同時(shí)完全開啟下開式堰門。8.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述雨量型控制程序的步驟c和步驟d中，所述調(diào)節(jié)下開式堰門的關(guān)閉高度是指:收到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)后，下開式堰門將逐步開啟，如果截流井內(nèi)液位沒有下降到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)解除，下開式堰門將繼續(xù)開啟直至完全開啟，如果截流井內(nèi)液位下降到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)解除，下開式堰門將逐漸關(guān)閉到截流高度H1。9.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述雨量型控制程序的步驟a中當(dāng)截流井內(nèi)液位不高于旱流水位H3但控制單元收到城市內(nèi)澇警戒信號(hào)時(shí)，控制單元控制污水管道關(guān)閉或部分關(guān)閉，并完全開啟下開式堰門。10.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述雨量型控制程序的初雨徑流時(shí)間T為收水區(qū)最遠(yuǎn)端到截流井雨水進(jìn)水口的地面徑流時(shí)間，X取6?12。
【文檔編號(hào)】E03F5/042GK105888046SQ201610242466
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月19日
【發(fā)明人】李習(xí)洪, 周超
【申請(qǐng)人】武漢圣禹排水系統(tǒng)有限公司